太阳强大的引力为何留不住一颗小小的奥陌陌?

伪装-嘴角轻蔑的伤


有朋自远方来不亦乐乎,2017年的时候科学家发现太阳系来了一个稀客。它的形状就行一根雪茄,大约长400米,宽40米。这是人类首次在太阳系内发现的来自太阳系外的天体。科学家们给这个远方的来客取了一个听上去很萌的名字“Oumuamua”,意思是第一位来自远方的使者。我们中文的名字听上去更可爱,叫做“奥陌陌”。

奥陌陌冲入太阳系,但是它并没有留在太阳系的打算。据报道称,奥陌陌以垂直于太阳系轨道平面的角度,从上而下进入太阳系。它穿越了水星运行轨道,并运动到了太阳的下方,然后掉头向上离开了太阳系。科学家还没有来得及仔细研究这个天外来客,它就脚步匆匆的离开了太阳系,驶向了茫茫宇宙深处。有朋友很好奇,太阳的引力如此巨大,却为什么留不住如此小奥陌陌呢?

原因是奥陌陌的飞行速度太快了。奥陌陌起初以每秒钟26公里左右的速度冲进太阳系,然后又以大约每秒钟40公里的速度离开了太阳系。这个速度远远大于了宇宙飞船飞出太阳系的第三宇宙速度,每秒钟16.7公里。,因此它也就能够飞出太阳系了。

况且,科学家发现奥陌陌在靠近太阳的时候还加速了。奥陌陌在靠近太阳的时候很可能是利用了引力弹弓效应进行了加速。这让很多人认为奥陌陌是一艘宇宙飞船。


兔斯基聊科学


奥陌陌从这么远的地方进入太阳系,为什么太阳的引力没有束缚住奥陌陌使它留在太阳系,而太阳却可以留的住质量远远大于奥陌陌的行星。

其实太阳留不留得住奥陌陌与它的质量没有多大关系,而是与奥陌陌的飞行速度有关。奥陌陌的飞行速度远大于太阳系的逃逸速度,所以它能轻易进入太阳系,也能轻易逃脱太阳的引力,成为一颗流浪的小行星,或许它也就是路过一下太阳系,没想到却引起人类的关注。

奥陌陌是目前为止已知的第一颗经过太阳系的星际天体,这颗长着雪茄样子的天体长400米,宽只有40米,所以也一度让人认为它是一艘星际飞船,后来经确认就是个来自太阳系外的星际天体。奥陌陌是来自太阳系附近的一个恒星团,它被所在的行星抛出去,经过4000万年的飞行来到太阳系,当科学家发现奥陌陌的时候,它的速度达到了26km/s,距离地球只有0.2个天文单位。

毫无疑问,奥陌陌这个速度是可以轻松逃离太阳系,因为太阳系的逃逸速度是16.7km/s,而奥陌陌进入太阳系的速度是26km/s,而且奥陌陌进入太阳系的时候还受到行星的引力弹弓效应加速到40km/s。所以说太阳的引力根本留不住奥陌陌,2022年的时候奥陌陌将飞过海王星的轨道,继续它的星际旅行。


科学日记


2017年10月19日,科学家们发现了一个特殊的天体——奥陌陌。通过分析它的轨道得知它是来自太阳系外,这是人类首次在太阳系内发现来自太阳系外的天体。

根据观测数据可以推测,奥陌陌大约是一个长约400米,宽约40米的石质小行星。它在2017年9月9日到达了近日点,随即以大约40千米每秒的速度离开太阳系,目前已观测不到它。奥陌陌来自太阳系之外,如今也正飞出太阳系,如果不出意外,多少年后就会飞出奥尔特云。

一个物体能不能飞出太阳系,不是看它受到多大的引力,而是要看它的飞行速度。天体在太阳系某个位置的动能,如果超过了将其移到无穷远时克服太阳引力所做的功,只要这个天体不和其他天体碰撞,它就能够飞出太阳系。比如,在地球公转轨道上,物体的速度若是超过了42.2千米每秒,不论其质量大小,它都能够飞出太阳系。地球公转的线速度只有30千米每秒,故地球不能够逃离太阳系。

人类在上世纪七十年代的时候曾经发射了旅行者2号及旅行者1号飞船,这两艘飞船就是要飞出太阳系的飞船,如今旅行者1号飞船已经到了距离地球210多亿千米之外的黑暗寒冷之地,将来肯定会飞到更远的位置。旅行者号飞船能够飞出太阳系是因为在地球上发射时其速度超过了地球的第三宇宙速度16.7千米每秒。这个速度之所以不是42.2千米每秒,是因为发射时借助了地球的公转线速度,同时还需要克服地球引力做功。

一个太阳系外天体,飞进太阳系的过程就是太阳引力做功引力势能转化为动能的过程,飞离太阳系时是动能向引力势能转化。星际间几乎是真空,奥陌陌既然能够从远处飞进太阳系,就意味着它在到达太阳附近时的动能极可能超过将其移到无穷远处克服太阳引力做的功,也就是说它仍然能够飞出太阳系。


刁博


奥陌陌(Oumuamua)是目前已知的第一个来自太阳系以外的星际天体,2017年10月19日,泛星巡天望远镜首次捕捉到了它的身影,起初大家都认为这个天体只是一颗普通的流浪小天体,但随着观测工作的深入,人们渐渐地瞪圆了自己的眼睛。

科学家发现奥陌陌的密度较高,不排除是由金属构成,其固体表面还覆盖着一层偏红色的富含碳的有机物,最引人注目的就是它异乎寻常的长宽比,奥陌陌大约长400米,宽40米,其长宽比达到了10比1,而在此之前我们从来没有观测到长宽比超过3比1的自然天体。


如此奇怪的天体不免令人浮想联翩,外星人爱好者更是直接指出,奥陌陌摆明了就是外星文明的探测器(“奥陌陌”这个词,在夏威夷语中的意思就是“侦查兵”)。

(上图为外星人爱好者制作的奥陌陌想象图)

遗憾的是,人们并没有探测到任何由奥陌陌发出的信息,随着时间的推移,现在的奥陌陌早已踏上了离开太阳系的旅途,科学家估计在4年以后,奥陌陌就会飞到海王星的轨道之外,并且再也不会回头。

看到这里可能有人会问了,太阳强大的引力为何留不住一颗小小的奥陌陌?关于这个问题,基本的答案是:奥陌陌自身的速度一直高于太阳系的逃逸速度。

根据观测数据分析的结果显示,奥陌陌来自天琴座方向,刚刚闯入太阳系的时候速度约为每秒钟26公里,需要注意的是,在太阳系的边缘,这个速度是高于太阳系的逃逸速度的。

在此之后,奥陌陌沿着一条几乎与太阳系黄道面垂直的轨道向太阳系中心飞去,在这个过程中,随着与太阳之间的距离不停地缩短,太阳引力的作用变得越来越强,奥陌陌也因此被不断地加速。观测数据显示,当奥陌陌与太阳距离一个天文单位时,就已经被太阳的引力加速到接近每秒钟49.7公里,而当它抵达近日点的时候,其速度更是高达每秒钟87.7公里。

我们可以看到,具有如此速度的奥陌陌当然可以轻松地离开太阳系了,然而奥陌陌留给我们的神秘并不此于此,因为科学家发现,正在离开太阳系的奥陌陌有一个异常的加速度。

上图中的红线是在正常的情况下,科学家预测的奥陌陌在离开近日点之后的运行轨迹,蓝线则是实际的观测结果,这两者出现了明显的偏差,看上去就像正在离开太阳系的奥陌陌在“猛踩油门”一样。

需要指出的是,现代科学已经可以非常精确地预测出天体运行的轨迹(比如说我们提前很久就可以精确地预判在未来某个时间点会发生日食、月食以及流星雨等等现象),我们不必怀疑相关预测的准确性,因此如果出现了这种情况,我们就可以肯定这是奥陌陌自身的因素造成的。

那么正在离开太阳系的奥陌陌为何会“猛踩油门”呢?

有科学家推测,这是因为奥陌陌本身是一颗彗星,当它被太阳辐射加热以后会释放出少量的松散物质(气体、尘埃等),并因此获得额外的加速度。不得不说,这是一个靠谱的解释,但在实际观测中,并没有观测到奥陌陌释放出类似的物质。

也有科学家猜测,奥陌陌可能真是外星探测器,而它的加速度则是来自于其自身的类似太阳帆一类的加速装置。然而与这种说法也与实际观测不符,因为科学家发现奥陌陌在“胡乱地翻滚”,很明显,如果它真是外星探测器就不应该出现这种情况。

于是有人在此基础上进一步猜测,奥陌陌可能是一艘废弃的宇宙飞船,或者是失去控制的外星探测器。这个解释的确能自圆其说,大家可以想象一下,我们人类发射的旅行者号探测器,在若干亿年以后可能也会飞掠过某个恒星系,如果在这个恒星系里,有一个与我们现在的科技水平相当的外星文明的话,那么旅行者号探测器就成为了他们的“奥陌陌”(只是个头小了一点,速度低了一点)。

不管怎么说,现在的奥陌陌只留给我们一个渐行渐远的“背影”,在拥有足以追上它并抵近观察的科技之前,奥陌陌的真实身份对我们来说将始终是一个谜团。


回答完毕,欢迎大家关注我们,我们下次再见`


魅力科学君


《"奥陌陌"是什么东西?》

2019.7.3

最近英媒称,在研究了2017年10月发现的一个快速穿行太阳系、名为“奥陌陌”星的神秘雪茄形天体的性质后,天文学家们仍然不确定如何对其进行分类,但他们相信它不是外星飞船。

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真相肯定又是令人很难以接受了!这只是外宇宙超级智慧文明星球来的外星人科学家团队动用他们最先进科技手段随便操控小行星运行模式的一项真实不虚的演示-----所以像我这种没什么文化的人只好认真观看了这次外星人超级科学家团队专业演示的科技水平状态之后就很认真也不开玩笑地决定相信也当即引进了这项必让人类科学家们一脸茫然的卓越科技来使用而已!

所以当今这个时代太空中任何小行星只要妄图直接来撞击地球=注定其目的必然失败而告终!

现今已被成功引进地球使用的操控"奥陌陌"这类小行星飞行的科技的先进性比原先己引进的可成功操控小行星飞行的科技的先进性更加卓越优秀达到17.32倍.当然这也是属于当今人类天文学家们无法可想象的科学技术了.

所以利用更先进的科技来取代相对落后的科技而应用于解决各种现实难题就是做人的基本大原则吧!

读者也不妨可参阅作者早已发过的另一篇科普短文《小行星科技》.



宇宙时空联盟


2017年,有一个神秘的天体来到了太阳系,后来我们管它叫做奥陌陌,这是因为这是观测到奥陌陌的天文台所在地是夏威夷,在夏威夷当地的语言中,奥陌陌的意思是第一位来自远方的使者。而奥陌陌来到了太阳系后不久,就快速地离开了太阳系。

我们都知道,太阳是太阳系绝对的主宰,质量占据太阳系总质量的99.86%。因为质量巨大,因此引力巨大。照理说,太阳系中的天体应该很难摆脱太阳自身的引力,那这个奥陌陌为什么可以摆脱太阳系的引力呢?

宇宙速度

要理解这个问题,我们其实可以从牛顿的一个思想实验说起。话说,1687年,牛顿发表了著名的科学著作《自然哲学的数学原理》,在这本著作中,牛顿奠定了近代物理学的范式以及基础理论。其中包括了牛顿的三大定律以及万有引力定律。

在这本书中,牛顿提到了他如何思考万有引力定律,比如通过月球运动和苹果的下落比对,大致猜出平方反比的规律。其次,他还提到了一个牛顿大炮的思想实验。他是这么想的,我们所在的地球如果从大尺度上看,大球是曲面的,这样地球才是一个球状。

如果,我们有个理想的大炮,这时候把炮弹向外打出去,这个炮弹走出的会是一条抛物线。

之所以会这样,是因为引力对于炮弹在竖直方向上有个作用力。如果我们把炮弹打得远一些,在大尺度上就是下图这个样子。(注意地球是球状的,大地是曲的。)

如果这个时候,我们这个理想的大炮可以把炮弹打得足够快,使得炮弹竖直方向上下落的位移恰好和地球向下曲的量是一致的,那这个时候,炮弹可以绕着地球运动。

我们现在也把这个速度叫做第一宇宙速度,在地球上这个速度是7.9km/s。发射到宇宙中的火箭至少都要达到这个速度,否则根本没办法发射成功。

那如果我们把这个炮弹再打得速度快一点,这个时候,炮弹绕着地球的轨道就会大一圈。只要这个速度没有超过11.2km/s,就不会摆脱地球的引力。

如果我们能够让炮弹的速度达到11.2km/s以上,这个时候炮弹就可以摆脱地球的引力跑出去。

所以,你发现没有?实际上,一个物体是不是可以摆脱天体的引力,本质上是要看这个物体的速度达到了一定程度。

要摆脱太阳的引力,实际上也和速度有关,只要达到足够大的速度就可以摆脱太阳引力的束缚。

不过这里要注意的是,如果你是在海王星,实际上你已经远离太阳足够远了,所以要摆脱太阳引力是相对容易的,所需要的速度也就小一些,大概是7.7km/s。

如果是要从地球出发摆脱太阳系的引力,这至少也需要16.7km/s,这也被称为地球的第三宇宙速度。(不同的天体,宇宙速度是不同的。)

奥陌陌如何逃离地球?

所以,奥陌陌想要摆脱太阳引力的话,只需要速度够快就行。其实当奥陌陌朝着太阳内部飞来时,它所拥有的速度就已经非常快了,达到了26km/s的速度。这个速度只要轨迹恰当,是可以摆脱太阳引力的束缚。

但是,更神奇的是,太阳系中还有个大家伙,这就是木星,太阳系中除了太阳之外最大的天体。它的存在,还给奥陌陌加了把速度。这里利用到的原理叫做引力弹弓效应。说白了,就是利用自身强大的引力给奥陌陌当了把顺风车。不过要说明一下,引力弹弓效应并不是只有加速的作用,实际上还可以减速,而且会大大地改变天体运动的方向。

科学家常常利用引力弹弓效应来给飞船加速,这样可以节省许多燃料,由于木星是太阳系中最大的行星,所以木星也是最常用来作为引力弹弓效应的对象。著名的科幻电影《流浪地球》中,编剧甚至让流浪的地球去利用木星的引力弹弓效应来加速。

而奥陌陌也恰好被木星加了一把速度,轨迹发生了改变,同时速度也增加了不少。于是,它以更快的速度离开了太阳系。

也就是说,奥陌陌之所以可以摆脱太阳的引力,主要依靠的速度够快。奥陌陌自身的速度本来足够快,又被木星通过引力弹弓效应加了速。所以,使得它具备了摆脱太阳引力束缚的速度。这才使得它摆脱了太阳的引力,继续在星际空间中流浪。


钟铭聊科学


可能小伙伴儿就会问我一个简单的问题,地球围绕着太阳转,地球的速度约为每秒钟30千米,这个速度非常非常的快,那么为什么地球偏偏没有办法逃离太阳的引力呢?原因就在于质量,当物体的质量越大,所承受的引力也都会越来越强,因此地球虽然说他的公转速度非常的快,但是同时她承受太阳的引力也非常非常强,所以无论任何时间地球都没有办法逃脱太阳的引力。

但小行星奥陌陌不同,如果奥陌陌是本地星系中诞生的一颗天体的话,那么它在诞生之初就会和太阳形成一个独特的轨道,它的速度就会维持在一个阶段内,而且在相反的是,奥陌陌来自于太阳系之外,奥陌陌在进入太阳系之内后,它首先会受到太阳的吸引,这样它就会形成一个独特的轨道。由于它距离太阳非常的远,因此它在逐渐靠近太阳的同时,它在承受极高温度的同时,它也在进行引力加速。

在它引力加速的一瞬间,它的最高速度达到了将近每秒钟40多公里,而在这么快的速度的情况下,即使太阳的引力再强也无法将它留下,因为它的质量太小了,我们知道太空是没有阻力的,因此速度在维持一个阶段后它不会减速,这就是为什么奥默默可以无视太阳的引力的原因。未来这个小行星就会飞出太阳系前往一个未知的星际空间中,或许它会在银河系中一直流浪。

通过以上的分析,你会发现其一,这个天体它质量必须非常的小,其二他必须来自于外来星系中,只有这样它才能摆脱太阳的吸引,当然澳门我也只是运气好一些,如果它在靠近太阳的同时被蒸发或者被直接的太阳吸入的话,那么它将会化为太阳的一部分。所以并不是所有天体都向奥陌陌运气这么好!至少我们的地球没有这样的运气。

我是宇宙V空间,一个科普天文爱好者!本文由宇宙V空间原创,转载请注明出处!如果你对这篇文章有疑问,请在下方评论和留言!

宇宙V空间


看了部分回答,似乎都在非此即彼上的观点上,所以诗人不敢苟同。

之所以说不敢苟同非此即彼的回答,因为天文问题,不仅涉及宇宙速度,还有宇宙规律等其他因素。

而回答奥陌陌,大家都纠结在宇宙速度和万有引力上,其实在宇宙中,宇宙速度和万有引力只是宇宙规律的最不重要的因素,比如宇宙速度,往往受到更多的随机性因素影响,像引力弹弓,既然引力可以产生弹弓作用,当然引力也可以产生阻力作用。



再一个,都强调宇宙速度,可事实上宇宙速度并不是唯一,众所周知,行星都有近日点和远日点,并且在近日点的公转速度最快,在远日点的速度最慢,如果按照宇宙速度,行星的公转速度应该是要么在近日点的速度加速下去,要么在远日点的速度减速下去,所以某一阶段的速度,不是星体宇宙运行中的唯一速度。


至于引力,引力只是对宇宙中星球结伴而行的一种比较符合的描述,至于本质是什么,还不得而知,之所以这样说,例子很多,按照引力,所有的星球都应该是完美的球体,可是目前还没有发现一个标准的球体星球,奥陌陌更是一根棒子。

所以引力只是目前宇宙平衡的一种近似解释,因此不要迷信引力。

这样说来,奥陌陌在太阳系里运动,存在着太多的未知,但是,不要凭借暂时的看到的一斑,就断定奥陌陌将来时必然。


诗人的眼睛83314


一个物体,无论它是行星彗星,星际碎块,宇宙飞船,能否被太阳捕获,不在其体积或者质量的大小,而在于其入射角度和速度。当这个物体接近太阳时,当其与太阳连线接近垂直于运行方向时,如果此时运行速度小于环绕速度,就会坠落到太阳里面。如果此时运行速度在环绕速度与逃逸速度之间,就会以椭圆轨道围绕太阳运行。如果此时运行速度大于逃逸速度,就会以一个弧线围绕太阳半圈离开太阳而去。这个环绕速度可以用公式v=√GM/R求得,其中G是万有引力常数=6.672*10∧-11牛/(千克米)∧2,M是太阳质量1.989*10∧30千克,R是天体到太阳的距离。逃逸速度是环绕速度的√2倍。引力常数和太阳质量是固定的,所以这两个速度值只和天体到太阳的距离有关。

奥陌陌之所以能够逃出太阳系,与它的大小没有关系。只是因为它接近太阳时,运行速度大于逃逸速度罢了。


多维观世界


那就是一艘外星人伪装成陨石的飞船,里面被掏空了。


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